Tela sensível ao toque LCD CDTech

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Design de tela e toque para estações de carregamento de veículos elétricos

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Um pedestal de carregamento confere a um visor três funções simultâneas: informa o status, recebe pagamentos e, às vezes, exibe anúncios. Cada função tem uma tolerância diferente a falhas, e todas as três compartilham um mesmo invólucro exposto às intempéries e ao alcance do público.

Este guia aborda as funções de um display de pedestal, como o ambiente influencia suas especificações e o que deve ser definido antes dos testes eletromagnéticos e de segurança. Software de pagamento e protocolos de cobrança estão fora do escopo deste guia; o foco aqui é o painel, a camada de toque, o vidro e a iluminação com os quais eles precisam interagir.

O que o visor precisa fazer quando está carregando

Os designs dos carregadores variam na quantidade de interação que ocorre na tela. Um pedestal apenas para informações de status pode exibir o estado da carga, o nível de energia e um código de falha em um painel que pode ser lido a um metro de distância. Um pedestal para pagamentos possui uma interface sensível ao toque com um teclado PIN, um prompt para o cartão e uma confirmação de recebimento. Uma tela publicitária pode exibir conteúdo na mesma estrutura, com brilho muito maior e com sua própria carga térmica.

Tipo pedestalDever de exibiçãoDistância de leituraTouchMeio Ambiente
Carregador de destino CAPainel de status e indicadores1-3 m, vista inclinadaGeralmente nenhumPara uso externo, montagem em parede ou poste.
DC carregador rápidoStatus, instruções, pagamento0.5-1 mUso capacitivo, úmido e com luvasAmbientes externos com alta carga térmica
Unidade terminal de pagamentoInterface de transação0.3-0.6 mCapacitivo, resistente a luvas e à chuvaRosto exposto, corpo protegido
Painel publicitárioConteúdo contínuo2-10 mnenhumAlto brilho, voltado para o sol

A definição da posição de um produto na linha de produção determina o nível de brilho, as especificações da tela sensível ao toque e o orçamento térmico. Um design que integra interface de pagamento e painel publicitário em um único componente apresenta o desafio mais complexo em ambos os aspectos.

Visibilidade em ambientes externos: opções de brilho, contraste e antirreflexo.

A legibilidade em ambientes externos é uma relação entre a saída de luz da tela, a luz que incide sobre ela e quanta dessa luz é refletida de volta para o usuário. Aumentar o brilho ajuda, mas a reflexão costuma ser o problema mais barato de resolver: uma camada de vidro que reflete a luz solar para os olhos do leitor pode comprometer a visibilidade de um painel que, de outra forma, seria suficientemente brilhante.

Três tratamentos são importantes. Uma superfície antirreflexo dispersa a reflexão, o que reduz as imagens espelhadas, à custa de uma imagem ligeiramente menos nítida. Um revestimento antirreflexo reduz a reflexão e preserva a nitidez da imagem, sendo geralmente mais caro e delicado. A colagem óptica entre o vidro de cobertura e o painel elimina as reflexões internas da camada de ar, o que melhora o contraste, principalmente em condições de muita luminosidade.

A geometria de visualização de um pedestal é fixa, o que é uma vantagem. Quando uma tela é inclinada em direção ao usuário, o reflexo geralmente incide abaixo da posição de leitura, em vez de nos olhos, e um aumento moderado do brilho resolve o problema. Os princípios ópticos são definidos em " Legibilidade sob luz solar por design".

Vedação, limpeza e exposição a impactos em locais públicos

Normalmente, um monitor de pedestal é selado como parte da estrutura, e não separadamente. A função do monitor é criar uma interface entre o vidro e a estrutura: um vidro frontal colado com uma junta na moldura, um conector selado para o sensor de toque e uma montagem que não crie uma saliência onde a água possa se acumular.

A exposição a impactos deve ser tratada como um fator de projeto, e não como uma simples classificação. Uma tela na altura do joelho é atingida por cantos de carrinhos de compras e guidões de bicicletas; uma tela na altura do peito é atingida por mãos, chaves e golpes deliberados. A especificação do vidro de cobertura, o espaço entre o vidro e a estrutura e a presença de um painel externo de sacrifício decorrem dessa avaliação. O comportamento do vidro sob forte impacto é discutido em Vidro sensível ao toque antivandalismo com classificação IK.

A limpeza é a terceira forma de exposição e a mais contínua. Os pontos de recarga públicos são limpos com o que o operador tiver disponível, e o contato repetido tem um efeito cumulativo maior sobre os revestimentos e as impressões gráficas do que um único evento deliberado.

Temperatura de operação em condições de aquecimento de pedestal no verão e frio no inverno.

O visor, montado em um pedestal, fica dentro de uma caixa que coleta calor do sol em uma das faces e dos componentes eletrônicos de potência abaixo. A temperatura do ar em um estacionamento sombreado não é um bom indicador da temperatura no painel; o valor relevante é a temperatura medida dentro da caixa, na posição do painel, no verão, com o sol incidindo diretamente na face frontal.

O inverno traz o problema oposto. Um painel iniciado em baixa temperatura responde lentamente, e os primeiros segundos de uma interação podem parecer uma falha. Em locais de carregamento que operam o ano todo em climas frios, o comportamento do painel em inicialização a frio deve constar nas especificações, juntamente com sua capacidade de armazenamento.

As alavancas práticas de projeto são o fluxo de ar, a separação térmica entre o estágio de potência e o compartimento do visor, e a estratégia de brilho: um visor que funciona com brilho reduzido quando não há ninguém em frente a ele também aquece menos o gabinete. Painéis destinados a gabinetes externos e seu comportamento térmico são abordados em Operação de LCD em ampla faixa de temperatura.

Comportamento tátil com as mãos molhadas, luvas e luz solar.

As áreas de toque durante o carregamento costumam estar molhadas. A chuva em uma tela capacitiva cria uma ampla área de contato que o controlador pode interpretar como um toque, e uma película de água que se move com o dedo produz um comportamento intermitente. Os controladores lidam com isso com modos de rejeição de gotas e distinguindo o formato de uma gota do formato de um dedo.

As luvas alteram o outro lado do problema: uma luva apresenta uma variação de capacitância menor do que a ponta de um dedo, portanto, um painel ajustado para dedos nus pode não detectar toques através das luvas. Um produto que precisa atender a ambas as situações requer uma estratégia de modos, em vez de uma solução de compromisso com um único limiar, e ambos os modos devem ser verificados nas temperaturas extremas.

A luz solar aumenta ainda mais a dificuldade, porque uma tela suficientemente brilhante ao ar livre também aquece, e um controlador aquecido apresenta desvios. O aspecto operacional é abordado em relação à operação com luvas e em condições de chuva , e o mesmo comportamento em unidades de carregamento específicas é discutido em relação ao toque à prova de chuva em unidades de carregamento externas.

Orçamento de energia, modo de espera e programas de redução de intensidade.

A base de carregamento é alimentada continuamente, e o visor é uma de suas maiores cargas. Duas decisões decorrem disso. Primeiro, qual deve ser o brilho do visor quando estiver ocioso; um painel de status com uma fração de sua luminosidade diurna geralmente é mais fácil de ler do que um totalmente escurecido, além de ser mais eficiente em termos de dissipação de calor do gabinete. Segundo, a rapidez com que o visor retorna ao brilho máximo quando um usuário se aproxima.

Os ajustes de brilho interagem tanto com a camada de toque quanto com a luz de fundo. Quando um controlador é colocado em modo de baixo consumo entre as interações, o tempo de ativação passa a fazer parte da experiência do usuário, e uma tela que leva meio segundo para responder ao primeiro toque parece defeituosa mesmo quando o segundo toque funciona normalmente.

Nos casos em que o pedestal precise informar seu próprio consumo, a parcela referente ao display deve ser mensurável. Um projeto que não permita separar o consumo do painel do consumo do restante da unidade não poderá demonstrar melhorias posteriormente.

Interfaces e eletrônica de controle para um pedestal

A interface de exibição geralmente é escolhida pela largura da imagem e pela distância até o controlador. A comparação de interfaces é abordada em " Selecionando uma interface de módulo TFT LCD" , e, resumidamente, um computador de placa única montado próximo ao painel altera completamente a decisão.

Dois pontos específicos do pedestal merecem planejamento prévio. O roteamento dos cabos dentro de um gabinete selado deve permitir a movimentação da porta ou da dobradiça; um cabo de tela que é dobrado repetidamente durante a manutenção acabará falhando, e substituí-lo geralmente significa abrir um compartimento selado. Além disso, a interface do controlador de toque — geralmente USB ou I2C — deve estar disponível no local onde a tela está instalada, e não apenas na placa principal.

Quando um painel tipo barra é usado para uma faixa de status, a geometria do gabinete geralmente define o formato antes dos componentes eletrônicos; as opções de painel tipo barra estão listadas na linha de displays LCD tipo barra.

Qualificação e documentação antes dos testes CE/EMC

A maior parte da documentação exigida pelos órgãos de certificação é produzida durante a fase de projeto, e não posteriormente. É útil ter em mãos: a documentação de conformidade do próprio display, a lista de materiais do conjunto frontal, o conceito de vedação e seu método de teste, a versão do firmware do controlador de toque e a medição térmica que mostra a temperatura de operação do painel dentro da caixa.

O comportamento eletromagnético geralmente é o fator que leva um projeto a retornar para uma nova iteração, pois um cabo de display é uma antena eficiente e seu roteamento costuma ser fixo pela caixa. Definir o roteamento, a terminação da blindagem e as posições dos conectores antes da fabricação da caixa é mais barato do que alterá-los após um teste reprovado.

Os documentos que um fornecedor deve ser capaz de fornecer para o painel e seus materiais estão resumidos na página de qualidade e certificação.

Lista de verificação de especificações para um visor de estação de carregamento

A lista abaixo deve ser colada em um documento de requisitos e preenchida com os valores que se aplicam ao site específico.

Tamanho e orientação da tela por tipo de interação; faixa de brilho e escurecimento com o método de controle; tratamento e colagem do vidro de cobertura; conceito de vedação e interface da junta; tecnologia touchscreen, modos com luvas e água e comportamento de ativação; temperatura operacional medida dentro do gabinete; especificação da caixa de impacto e do vidro de cobertura; interface e roteamento de cabos; estratégia de espera e consumo; conjunto de documentação a ser fornecido com cada unidade.

Se um programa estiver selecionando um display para um pedestal de carregamento, descreva o tipo de pedestal, a face de montagem e o ambiente, e nós definiremos quais desses itens a especificação deve contemplar. Painéis para uso externo para essa classe de gabinete estão listados na linha de displays LCD industriais.

Perguntas frequentes

Qual o nível de brilho necessário para a tela de um carregador externo?

Suficientemente brilhante para que o conteúdo pretendido seja legível mesmo nas piores condições de iluminação do local, levando em consideração o tratamento antirreflexo. Essa informação deve constar na especificação como um requisito medido na posição do painel, e não como um número meramente informativo.

Uma única tela pode exibir tanto pagamentos quanto anúncios?

Pode, mas os requisitos se combinam: o imposto sobre pagamentos define as especificações de toque e vedação, e o imposto sobre publicidade define o brilho e a carga térmica. Ambos devem ser atendidos simultaneamente.

A camada de toque precisa de um modo para uso com luvas?

Sim, quando o local é usado por motoristas em clima frio. Um modo que alterna os limites do controlador é mais robusto do que uma configuração única escolhida para atender a ambos os casos.

O que falha primeiro em uma vitrine de pedestal?

Na prática, as vedações e os revestimentos envelhecem antes do próprio painel, e os conectores são a segunda causa mais comum de falhas intermitentes. Ambos os problemas são determinados por escolhas de projeto feitas muito antes da seleção do painel.


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